液体表面张力在液面的每一点都有其方向与液面相切,液面各点所受表面张力合力垂直指向液体内部。即一个是指分力方向,另一个指合力方向。
液体表面张力指向哪里
表面张力的方向与液面相切,作用在任何一部分液面上的表面张力,总是跟这部分液面的分界线垂直。凡作用于液体表面,使液体表面积缩小的力,称为液体表面张力。
液体表面张力产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层,叫做表面层,表面层里的分子比液体内部稀疏,分子间的距离比液体内部大一些,分子间的相互作用表现为引力。就像你要把弹簧拉开些,弹簧反而表现具有收缩的趋势。正是因为这种张力的存在,有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如。
表面张力仅仅与液体的性质和温度有关。一般情况下,温度越高,表面张力就越小。另外杂质也会明显地改变液体的表面张力,比如洁净的水有很大的表面张力,而沾有肥皂液的水的表面张力就比较小,也就是说,洁净水表面具有更大的收缩趋势。
液体表面张力系数的性质
1、液体不同表面张力系数不同。例如,密度小的,容易蒸发的液体表面张力系数小,如液氢和液氦;已熔化的金属表面张力系数则很大;
2、表面张力系数随温度的升高而减小,近似地为一线性关系;
3、表面张力系数的大小还与相邻物质的化学性质有关;
4、表面张力系数还与杂质有关,加入杂质可促使液体表面张力系数增大或减小。一般说来醇、酸、醛、酮等有机物质大都是表面活性物质,比水的表面张力系数小得多。例如,在钢液结晶时,加入少量的硼,就是为了促使液态金属加快结晶的速度。
液体表面张力和接触角的关系
接触角又称为浸润角,是指在固、液、气三相交界处,自固-液界面经过液体内部到气-液界面之间的夹角,是浸润程度的量度。
表面张力又称表面自由能,是指水等液体会产生使表面尽可能缩小的力。由于表面张力仅在液体自由表面或两种不能混合的液体之间的界面处存在,一般用表面张力系数σ来衡量其大小。σ表示表面上单位长度所受拉力的数值,单位为N/m。
润湿过程与体系的界面张力有关。一滴液体落在水平固体表面上,当达到平衡时,形成的接触角与各界面张力之间符合杨氏公式:液气界面自由能*cosθ=固气界面自由能-固液界面自由能。
θ的角度大小代表了不同的润湿程度,若θ<90°,则固体表面是亲水性的,即液体较易润湿固体,其角越小,表示润湿性越好;若θ>90°,则固体表面是疏水性的,即液体不容易润湿固体,容易在表面上移动。
液体表面张力的测定方法
1、静力学法有毛细管上升法、Noüy环法、Wilhelmy盘法、旋滴法、悬滴法、滴体积法、最大气泡压力法;动力学法有震荡射流法、毛细管波法。其中毛细管上升法和最大气泡压力法不能用来测液-液界面张力。Wilhelmy盘法,最大气泡压力法,震荡射流法,毛细管波法可以用来测定动态表面张力。
2、由于动力学法本身较复杂,测试精度不高,而先前的数据采集与处理手段都不够先进,致使此类测定方法成功应用的实例很少。因此,迄今为止实际生产中多采用静力学测定方法。
本文链接:http://jtjycn.demo.zzsc8.com/post/19129.html
copyright © 2015-2024 All Right Reserved 中学生必备网 版权所有
免责声明:本站部分内容来源于网络及网友投稿,如果您发现不合适的内容,请联系我们进行处理,谢谢合作!